JPH045832B2 - - Google Patents
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- JPH045832B2 JPH045832B2 JP57133319A JP13331982A JPH045832B2 JP H045832 B2 JPH045832 B2 JP H045832B2 JP 57133319 A JP57133319 A JP 57133319A JP 13331982 A JP13331982 A JP 13331982A JP H045832 B2 JPH045832 B2 JP H045832B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04C2250/102—Geometry of the inlet or outlet of the outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はスクロール・コンプレツサに係り、特
に圧縮工程の終期に固定スクロール翼と旋回スク
ロール翼との間に形成される圧縮室の残存容積を
小さくして高圧縮比を得られるようにすると共
に、吐出ポートを大きくして流体の圧力損失を小
さくすることができるスクロール・コンプレツサ
に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a scroll compressor, and in particular to a method for reducing the remaining volume of a compression chamber formed between a fixed scroll blade and an orbiting scroll blade at the end of a compression process. The present invention relates to a scroll compressor that is capable of obtaining a high compression ratio by increasing the size of the discharge port and reducing fluid pressure loss.
一般にスクロール・コンプレツサは、うず巻状
の固定スクロール翼に対してうず巻状の旋回スク
ロール翼をかみ合せ、吸込口から吸入したガスを
固定スクロール翼と旋回スクロール翼との間に形
成された圧縮室内に閉じ込め、旋回スクロール翼
の旋回動に伴つて圧縮室の容積を漸次減少させ、
この間にガスを圧縮して高圧ガスとし、圧縮工程
の最終時に固定スクロール翼のうず巻の中心近く
に設けられた吐出ポートより吐出室内に吐出する
ようにしたものである。従来のスクロール・コン
プレツサにおける固定スクロール翼と旋回スクロ
ール翼とは同一形状同一大きさの円弧翼として構
成され、第１図は従来のスクロール翼の平面形状
を示している。同図において、翼の厚さｔと旋回
スクロールの旋回半径ｅの和に相当する距離ｈだ
け離れた第１中心点Ａと第２中心点Ｂを設定し、
第２中心点Ｂを中心としてR2＝ｔ＋ｅを半径と
した半円弧ACおよびR3＝2t＋ｅを半径とした半
円弧DEを描く。次に中心を第１中心点Ａに移し、
R4＝2t＋deを半径とした半円弧CFおよびR5＝3t
＋2eを半径とした半円弧EGを描く。さらに中心
をＢ点に移し、R6＝3t＋3eを半径とした半円弧
FHおよびR7＝4t＋3eを半径とした半円弧GIを描
く。また、スクロール翼の中心側端部は、点Ａを
中心としてR1＝ｔ（翼の厚さ）を半径とした円弧
を描き、円弧ACの延長との交点をＪとする。ま
た、スクロール翼の外側端部は直径HIとする半
円弧として構成する。
In general, a scroll compressor has a spiral fixed scroll blade meshed with a spiral orbiting scroll blade, and the gas sucked in from the suction port is transferred to a compression chamber formed between the fixed scroll blade and the orbiting scroll blade. The volume of the compression chamber is gradually reduced as the orbiting scroll blade rotates.
During this time, the gas is compressed into high-pressure gas, which is then discharged into the discharge chamber from a discharge port provided near the center of the spiral of the fixed scroll blade at the end of the compression process. The fixed scroll blade and the orbiting scroll blade in a conventional scroll compressor are configured as circular arc blades having the same shape and size, and FIG. 1 shows the planar shape of the conventional scroll blade. In the same figure, a first center point A and a second center point B are set apart by a distance h corresponding to the sum of the blade thickness t and the orbiting radius e of the orbiting scroll,
A semicircular arc AC with a radius of R 2 =t+e and a semicircular arc DE with a radius of R 3 =2t+e are drawn with the second center point B as the center. Next, move the center to the first center point A,
Semicircular arc CF with radius R 4 = 2t + de and R 5 = 3t
Draw a semicircular arc EG with radius +2e. Furthermore, move the center to point B and create a semicircular arc with radius R 6 = 3t + 3e
Draw a semicircular arc GI with radius FH and R 7 = 4t + 3e. Further, the center side end of the scroll blade draws an arc with radius R 1 =t (thickness of the blade) centered on point A, and J is the intersection point with the extension of the arc AC. Further, the outer end of the scroll blade is configured as a semicircular arc with a diameter HI.
第２図ａ，ｂ，ｃは圧縮工程中に固定スクロー
ル翼１と旋回スクロール翼２との関係位置を示
し、ａは両スクロール翼間にガスが入る状態を示
し、ｂは圧縮室３，３にガスが閉じ込められた状
態を示し、ｃは圧縮工程の最終段階を示した図
で、圧縮室の容積V1がV2に減少する態様を示し
ている。 Figure 2 a, b, and c show the relative positions of the fixed scroll blade 1 and the orbiting scroll blade 2 during the compression process, and a shows the state in which gas enters between both scroll blades, and b shows the compression chambers 3 and 3. c shows a state in which gas is trapped, and c shows the final stage of the compression process, where the volume of the compression chamber V 1 is reduced to V 2 .
しかしながら、上述した従来のうず巻形状を有
するスクロール翼においては圧縮の最終工程で第
２図ｃにおいて残存域４が生じ、スクロール翼の
巻き込みは、ここまでの巻き込みを限度として第
２図ａに示した吸込みはじめの状態に戻る。した
がつて、圧縮容積V1，V2の比を大いくできない
という問題があつた。 However, in the above-mentioned conventional scroll blade having a spiral shape, a residual region 4 is generated in the final step of compression as shown in FIG. Return to the initial state of inhalation. Therefore, there was a problem that the ratio of the compressed volumes V 1 and V 2 could not be increased.
また高圧縮された圧縮ガスが吐出ポートから吐
出されるときに、その圧力損失を低減するには、
大きな吐出ポートを形成できることが要求され
る。しかし、従来のスクロール翼では、翼の中心
側端部の形状により、高圧縮比を実現すると共
に、吐出ポートの内径を大きくすることができな
かつた。 In addition, in order to reduce the pressure loss when highly compressed compressed gas is discharged from the discharge port,
It is required to be able to form a large discharge port. However, with conventional scroll blades, it has been impossible to achieve a high compression ratio and to increase the inner diameter of the discharge port due to the shape of the center end of the blade.
そこで、本発明の目的は、固定スクロール翼と
旋回スクロール翼の中心側端部の形状を改良する
ことにより、スクロール翼の翼の厚さｔより大き
な吐出ポートを形成し、圧縮ガスを吐出するとき
の吐出ポートの圧力損失を低減させると共に、圧
縮工程の最終段階における残存容積を少なくして
高圧縮比を実現できるようにしたスクロール・コ
ンプレツサを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to form a discharge port larger than the thickness t of the scroll blade by improving the shape of the center side end of the fixed scroll blade and the orbiting scroll blade, and to form a discharge port when discharging compressed gas. It is an object of the present invention to provide a scroll compressor that can reduce the pressure loss at the discharge port of the compressor and reduce the residual volume at the final stage of the compression process to realize a high compression ratio.
上記目的を達成するため、本発明のスクロー
ル・コンプレツサは、翼の厚さｔと旋回半径ｅの
２倍の和ｔ＋2eに相当する距離だけ離して形成さ
れた渦巻状の溝を有する一対のスクロール翼を相
対的に旋回運動可能にかみ合せることによりスク
ロール翼間に形成された圧縮室内のガスを圧縮す
るスクロール・コンプレツサにおいて、前記スク
ロール翼は、翼が互いに対向する中心側端部の内
側に翼の厚さｔより長い長さの直線部分を有し、
かつ、この直線部分の翼の厚さが前記翼の厚さｔ
より厚い肉厚部分を有している輪郭形状を具備し
てなることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the scroll compressor of the present invention comprises a pair of scroll blades having spiral grooves separated by a distance corresponding to the sum t+2e of twice the blade thickness t and the radius of gyration e. In a scroll compressor that compresses gas in a compression chamber formed between scroll blades by engaging the scroll blades so as to allow relative rotational movement, the scroll blades include a blade of the blade on the inside of the center side end portion where the blades face each other. It has a straight portion with a length longer than the thickness t,
And the thickness of the blade at this straight portion is the thickness t of the blade.
It is characterized by having a contour shape having a thicker wall portion.
以下本発明によるスクロール・コンプレツサの
実施例を第３図乃至第１０図を参照して説明す
る。
Embodiments of the scroll compressor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 10.
第３図において、符号１１は密閉したケーシン
グを示し、このケーシング１１の内側には取付フ
レーム１２が圧入固定されてる。この取付フレー
ム１２内には、収容室１３、ヘツド受孔１４およ
び軸受孔１５が段階的に形成されている。上記軸
受孔１５内には駆動軸１６の上端の軸ヘツド１７
が上記ヘツド受孔１４内に遊嵌され、軸ヘツド１
７の下端１７ａが取付フレーム１２によつて支承
されている。また、駆動軸１６はケーシング１１
の下方に向つて延出し、その下端がケーシング１
１の底部に貯溜された潤滑油１８内に没入されて
いる。 In FIG. 3, reference numeral 11 indicates a closed casing, and a mounting frame 12 is press-fitted and fixed inside the casing 11. Inside the mounting frame 12, a housing chamber 13, a head receiving hole 14, and a bearing hole 15 are formed in stages. Inside the bearing hole 15 is a shaft head 17 at the upper end of the drive shaft 16.
is loosely fitted into the head receiving hole 14, and the shaft head 1
The lower end 17a of 7 is supported by the mounting frame 12. Further, the drive shaft 16 is connected to the casing 11
The lower end of the casing 1 extends downward.
It is immersed in lubricating oil 18 stored at the bottom of 1.
また、上記駆動軸１６、軸上には、駆動電動機
を構成するロータ１９が固着されており、一方、
上記ロータ１９の外側にはステータ２０が同心的
に配置され、ステータ２０はケーシング１１の側
に保持されている。上記軸ヘツド１７には、駆動
軸１６の軸心から偏心した偏心穴２１が形成され
ている。 Further, a rotor 19 constituting a drive motor is fixed on the drive shaft 16, and on the other hand,
A stator 20 is disposed concentrically outside the rotor 19 and is held on the casing 11 side. An eccentric hole 21 eccentric from the axis of the drive shaft 16 is formed in the shaft head 17 .
一方、上記偏心穴２１には、全体を符号２２で
示した旋回スクロールの被駆動軸２３が遊嵌して
おり、被駆動軸２３には翼支持円盤２４が一体的
に連設され、さらにその上面にはうず巻状の旋回
スクロール翼２５が一体的に形成されている。上
記翼支持円盤２４は、その下面をオルダムリング
２６によつて支承されており、このオルダムリン
グ２６は、横断面が矩形状のリングであつて、第
４図から明らかなように、その両端面は互いに直
交関係にあるキー溝２７および２８が形成されて
いる。このうちキー溝２８は上記収容室１３の底
面に設けられた直径線上のキー２９と嵌合する一
方、他方のキー溝２７は上記翼支持円盤２４の下
面に取付けられ、かつ上記キー２９と直交関係に
あるキーと嵌合している。したがつて、駆動軸１
６の回転によつて被駆動軸２３は駆動軸１６の軸
心回りに円運動するが、旋回スクロール２２はオ
ルダムリング２６の作用によつて旋回運動するこ
とになる。 On the other hand, a driven shaft 23 of an orbiting scroll, generally designated by the reference numeral 22, is loosely fitted into the eccentric hole 21. A blade support disk 24 is integrally connected to the driven shaft 23, and A spiral-shaped orbiting scroll blade 25 is integrally formed on the upper surface. The lower surface of the wing support disk 24 is supported by an Oldham ring 26. The Oldham ring 26 is a ring having a rectangular cross section, and as is clear from FIG. Key grooves 27 and 28 are formed in a perpendicular relationship to each other. Among these, the key groove 28 fits with a diametrical key 29 provided on the bottom surface of the storage chamber 13, while the other key groove 27 is attached to the lower surface of the wing support disk 24 and is perpendicular to the key 29. It is mated with the related key. Therefore, the drive shaft 1
6 causes the driven shaft 23 to make a circular motion around the axis of the drive shaft 16, but the orbiting scroll 22 makes an orbiting motion due to the action of the Oldham ring 26.
しかして、上記取付フレーム１２の上方には、
シユラウド３１が旋回スクロール２２を挟むよう
にして固着され、このシユラウド３１は内側外方
に環状の吸込室３２を備え、さらにその内側にう
ず巻状の固定スクロール翼３３を有し、この固定
スクロール翼３３のうず巻の中心には吐出ポート
３４が開口している。 Therefore, above the mounting frame 12,
A shroud 31 is fixed to sandwich the orbiting scroll 22, and this shroud 31 has an annular suction chamber 32 on the inside and outside, and further has a spiral fixed scroll blade 33 inside thereof. A discharge port 34 opens at the center of the spiral.
上述した本発明によるスクロール・コンプレツ
サの第１の実施例の旋回スクロール翼２５および
固定スクロール翼３３は同一形状・同一大きさに
製作されてる。第５図はこのうちの１つの平面形
状を示したものであり、スクロール翼の厚さｔと
旋回スクロールの旋回半径ｅの和ｔ＋ｅに相当す
る距離ｈだけ離れた第１中心点Ａと第２中心点Ｂ
とを設定し、点Ｂを中心としてR2＝ｔ＋ｅを半
径とした半円に近い円弧PCおよびR3＝2t＋ｅを
半径とした半円弧DEを描く。次に中心を点Ａに
移し、R4＝2t＋2eを半径とした半円弧CFおよび
R5＝3t＋2eを半径とした半円弧EGを描く。さら
に中心をＢ点に移し、R6＝3t＋3eを半径とした
半円弧FHおよびR7＝4t＋3eを半径とした半円弧
GIを描く。このようにスクロール翼の裏面を軌
定することにより、スクロール翼の翼面の間はｔ
＋2eの距離を隔てて渦巻状の溝に形成され、具体
的には、R1とR4との間、或いはR3とR6との間は
距離ｔ＋2eを隔てて形成されている。 The orbiting scroll blades 25 and fixed scroll blades 33 of the first embodiment of the scroll compressor according to the present invention described above are manufactured to have the same shape and size. Figure 5 shows the planar shape of one of these, where the first center point A and the second center point are separated by a distance h corresponding to the sum t+e of the thickness t of the scroll blade and the orbiting radius e of the orbiting scroll. Center point B
, and draw an arc PC close to a semicircle with point B as the center and a radius of R 2 =t+e, and a semicircular arc DE with a radius of R 3 =2t+e. Next, move the center to point A and create a semicircular arc CF with radius R 4 = 2t + 2e and
Draw a semicircular arc EG with radius R 5 = 3t + 2e. Furthermore, move the center to point B, and create a semicircular arc FH with a radius of R 6 = 3t + 3e and a semicircular arc with a radius of R 7 = 4t + 3e.
Draw G.I. By orbiting the back surface of the scroll blade in this way, the distance between the blade surfaces of the scroll blade is t
The spiral grooves are formed with a distance of +2e apart, and specifically, a distance t+2e is formed between R 1 and R 4 or between R 3 and R 6 .
本発明はスクロール翼の中心側端部の構成に特
徴があり、点Ａを中心としてR1＝ｔ（翼の厚さ）
を半径とした円弧を描き、２つの中心点Ａ，Ｂを
結ぶ線分AB上にDK＝３／2tとなるような点Ｋ
を設定し、この点Ｋを通る垂線を描き、この垂線
と円弧R1との交点をＪとする。さらに、上記垂
線と前記R2＝ｔ＋ｅを半径とした円弧との間を
R0＝ｅを半径とした円弧で接続する。このR0＝
ｅを半径とする円弧とR2＝ｔ＋ｅを半径とする
円弧との接続点をＰ、R0＝ｅを半径とする円弧
と前記垂線との接続点をＱ、R0＝ｅを半径とす
る円弧の中心点をＯとする。 The present invention is characterized by the configuration of the center side end of the scroll blade, and R 1 = t (thickness of the blade) with point A as the center.
Draw a circular arc with a radius of , and draw a point K on the line segment AB connecting the two center points A and B such that DK = 3/2t
, draw a perpendicular line passing through this point K, and let J be the intersection of this perpendicular line and the arc R1 . Furthermore, between the above perpendicular line and the circular arc whose radius is R 2 = t + e,
Connect with a circular arc with radius R 0 =e. This R 0 =
Let P be the connection point between the circular arc whose radius is e and the circular arc whose radius is R 2 = t+e, Q be the connection point between the circular arc whose radius is R 0 = e and the perpendicular line, and let R 0 = e be the radius. Let O be the center point of the arc.
スクロール翼の外側端部は直径HIとする半円
弧である。 The outer end of the scroll wing is a semicircular arc with diameter HI.
以下に線分JQの長さがｔより長くなることを
証明する。図５において、線分AJ＝ｔ、線分AK
＝ｔ／２であるから、線分KJ＝31/2・ｔ／２であ
る。 We will prove below that the length of line segment JQ is longer than t. In Figure 5, line segment AJ=t, line segment AK
= t/2, so the line segment KJ = 3 1/2 ·t/2.
一方、線分AK＝ｔ／２であるから、線分KB
＝ｅ＋ｔ／２である。（点Ｏから点Ｂを通る垂線
までの垂直距離）＝（線分KB）−（点Ｏから直線JQ
までの垂直距離）＝（ｅ＋ｔ／２）−ｅ＝ｔ／２。
点Ｏは、距離ｔ＋2eの翼面間で半径ｅでスクロー
ル翼が旋回するので、ｔを半径とする円弧上に位
置する。すなわち、線分OB＝ｔである。よつ
て、（点Ｏから直線ABまでの垂直距離）＝（線分
OBの２乗−点Ｏから点Ｂを通る垂線までの垂直
距離の２乗）1/2＝31/2・ｔ／２。線分KQ＝（点Ｏ
から直線ABまでの垂直距離）＝31/2・ｔ／２。 On the other hand, since line segment AK=t/2, line segment KB
=e+t/2. (Vertical distance from point O to perpendicular line passing through point B) = (line segment KB) - (straight line JQ from point O
vertical distance to) = (e + t/2) - e = t/2.
Point O is located on a circular arc with radius t because the scroll blade rotates with radius e between the blade surfaces at distance t+2e. That is, line segment OB=t. Therefore, (vertical distance from point O to straight line AB) = (line segment
OB squared - the square of the vertical distance from point O to the perpendicular line passing through point B) 1/2 = 3 1/2・t/2. Line segment KQ=(point O
vertical distance from to straight line AB) = 3 1/2・t/2.
線分JQ＝線分KJ＋線分KQ＝31/2・ｔとなり、
ｔより長いことは明らかである。 Line segment JQ = line segment KJ + line segment KQ = 3 1/2・t,
It is clear that it is longer than t.
また、線分DK＝3t／２より、直線部分JQの翼
の厚さが前記翼の厚さｔより厚い肉厚部分を有し
ている。 Further, from the line segment DK=3t/2, the blade thickness of the straight line portion JQ has a thick portion that is thicker than the blade thickness t.
第６図ａ，ｂ，ｃは上述の第１の実施例のによ
る本発明の固定スクロール翼３３と旋回スクロー
ル翼２５との圧縮工程を示したものであり、ａは
両スクロール翼間にガスを吸い込む状態を示し、
ｂは圧縮室３５，３５にガスが閉じ込められた圧
縮の進行中の状態を示し、ｃは圧縮工程の最終段
階を示した図で容積はV2，V2であることを示し
ている。 6a, b, and c show the compression process of the fixed scroll blade 33 and the orbiting scroll blade 25 of the present invention according to the above-mentioned first embodiment; Indicates the state of inhalation,
b shows the state in progress of compression in which gas is confined in the compression chambers 35, 35, and c shows the final stage of the compression process, showing that the volumes are V2 , V2 .
第６図ｃから明らかなように、最終的な圧縮段
階において、固定スクロール翼３３と旋回スクロ
ール翼２５の中心側端部の内側の直線部分は互い
に密着し、旋回スクロール翼２５の中心側端部は
吐出ポート３４を閉塞している。すなわち、吐出
ポート３４は旋回スクロール翼２５の中心側端部
に閉塞される限度内で内径を大きくすることがで
き、内径を大きくしても圧縮途中で吐出ポート３
４から流体が漏れることがない。旋回スクロール
翼２５の中心側端部は、上述したように、旋回ス
クロール翼２５の厚さｔより長い直線部分JQを
有しているので、吐出ポート３４の内径は旋回ス
クロール翼２５の厚さｔより大きくすることがで
きる。また、第６図ｃで明らかなように、この実
施例では最終的な圧縮段階において、固定スクロ
ール翼３３と旋回スクロール翼２５の中心側端部
の内側の直線部分は互いに密着するので、圧縮の
残存領域がなく、圧縮効率が高い。 As is clear from FIG. 6c, in the final compression stage, the inner straight portions of the center-side ends of the fixed scroll blades 33 and the orbiting scroll blades 25 are in close contact with each other, and the center-side ends of the orbiting scroll blades 25 are in close contact with each other. is blocking the discharge port 34. That is, the inner diameter of the discharge port 34 can be increased within the limit of being blocked by the center side end of the orbiting scroll blade 25, and even if the inner diameter is increased, the discharge port 34 will close during compression.
No fluid leaks from 4. As described above, the center side end of the orbiting scroll blade 25 has a straight portion JQ that is longer than the thickness t of the orbiting scroll blade 25, so the inner diameter of the discharge port 34 is equal to the thickness t of the orbiting scroll blade 25. Can be made larger. Moreover, as is clear from FIG. 6c, in this embodiment, in the final compression stage, the inner straight portions of the center side ends of the fixed scroll blades 33 and the orbiting scroll blades 25 are in close contact with each other, so that the compression There is no residual space and the compression efficiency is high.
吐出ポート３４を大きくできると共に、圧縮の
残存領域がないので、高圧縮、かつ、吐出の圧力
損失が少ないスクロール・コンプレツサを得るこ
とができる。 Since the discharge port 34 can be enlarged and there is no remaining compression area, a scroll compressor with high compression and low discharge pressure loss can be obtained.
上記第１の実施例では、スクロール翼の中心側
端部の円弧はそれぞれ点Ａと点Ｂとを中心として
軌定したが、これに限られることなく、点Ａと点
Ｂの間に点Ｍと点Ｎとをとり、この２点を中心に
してスクロール翼の中心側端部を軌定しても良
い。 In the first embodiment, the arcs of the center-side ends of the scroll blades orbit around the points A and B, respectively. However, the present invention is not limited to this, and the point M and point N, and the end of the scroll blade on the center side may be orbited around these two points.
第７図は本発明の第２の実施例による固定スク
ロール翼３３および旋回スクロール翼２５の翼の
平面形状を示したものである。まず、スクロール
翼の厚さｔと旋回スクロールの旋回半径ｅの和ｔ
＋ｅに相当する距離ｈだけ離れた２つの中心点Ａ
とＢを設定する。上記線分AB上に点Ｍと点Ｎを
設定し、点ＭはＢ点より内方へ１だけオフセツト
した点であり、点Ｎは点Ａより内方へ１だけオフ
セツトした距離にあり、１は０＜１＜ｔ／２の範
囲内に設定される。 FIG. 7 shows the planar shapes of fixed scroll blades 33 and orbiting scroll blades 25 according to a second embodiment of the present invention. First, the sum t of the thickness t of the scroll blade and the orbiting radius e of the orbiting scroll.
Two center points A separated by a distance h corresponding to +e
and B. Point M and point N are set on the above line segment AB, point M is a point offset by 1 inward from point B, point N is located at a distance offset by 1 inward from point A, and 1 is set within the range of 0<1<t/2.
点Ｍを中心としてR2＝ｈ＋１＝ｔ＋ｅ＋１を
半径とした半円に近い円弧PCを描き、中心をＢ
点に移したのち、R3＝ｈ＋ｔ＝2t＋ｅを半径と
した半円弧DEを描く。次に中心を点Ａに移し、
R4＝2h＝2t＋2eを半径とした半円弧CFおよびR5
＝3t＋2eを半径とした半円弧EGを描く。さらに、
中心をＢ点に移し、R6＝3t＋3eを半径とした半
円弧FHおよびR7＝4t＋3eを半径とした半円弧GI
を描く。 Draw an arc PC close to a semicircle with point M as the center and radius R 2 = h + 1 = t + e + 1, and set the center at B.
After moving it to a point, draw a semicircular arc DE with radius R 3 = h + t = 2t + e. Next, move the center to point A,
Semicircular arc CF with radius R 4 = 2h = 2t + 2e and R 5
Draw a semicircular arc EG with radius = 3t + 2e. moreover,
Move the center to point B and create a semicircular arc FH with a radius of R 6 = 3t + 3e and a semicircular arc GI with a radius of R 7 = 4t + 3e.
draw
また、スクロール翼の中心側端部の外側部分
は、点Ｎを中心としてR1＝ｔ＋１を半径とした
円弧を描き、２つの中心点Ａ，Ｂを結ぶ線分AB
上にDK＝3t／２となるような点Ｋを設定し、こ
の点Ｋを通る垂線を描き、この垂線と円弧R1と
の交点をＪとする。さらに上記垂線と前記R2＝
ｔ＋ｅ＋１を半径とした円弧との間にR0＝ｅを
半径とした円弧PQで接続する。半径R0の円弧の
中心をＯとする。上記１が０の場合、R1は翼の
厚さｔになり、第１実施例と同一の形状となる。 Also, the outer part of the center side end of the scroll blade draws an arc centered on point N and radius R 1 = t + 1, and a line segment AB connecting the two center points A and B.
Set a point K above so that DK=3t/2, draw a perpendicular line passing through this point K, and let J be the intersection of this perpendicular line and the arc R1 . Furthermore, the above perpendicular line and the above R 2 =
It is connected to the circular arc whose radius is t+e+1 by a circular arc PQ whose radius is R 0 =e. Let O be the center of an arc with radius R 0 . When 1 above is 0, R 1 becomes the thickness t of the blade, and the shape is the same as that of the first embodiment.
以下に線分JQの等さがｔより長くなることを
証明する。図７において、線分NJ＝ｔ＋１、線
分NK＝ｔ／２−１であるから、線分KJ＝（３・
ｔ・（ｔ＋１））1/2／２である。 We will prove below that the equality of line segment JQ is longer than t. In FIG. 7, line segment NJ=t+1 and line segment NK=t/2-1, so line segment KJ=(3・
t・(t+1)) 1/2/2 .
一方、線分KM＝ｔ／２＋ｅ−１であるから、
（点Ｏから点Ｍを通る垂線までの垂直距離）＝線分
KM）−（点Ｏから直線JQまでの垂直距離）＝
（ｔ／２＋ｅ−１）−ｅ＝ｔ／２−１。点Ｏは、
R2＝ｔ＋ｅ＋１であるので、ｔ＋１を半径とす
る円弧上に位置する。すなわち、（点Ｏから直線
ABまでの垂直距離）＝（線分MOの２乗−点Ｏか
ら点Ｍを通る垂線までの垂直距離の２乗）1/2＝
（３・ｔ・（ｔ＋１））1/2／２。線分KQ＝（点Ｏか
ら直線ABまでの垂直距離）＝（３・ｔ・（ｔ＋
１））1/2／２。 On the other hand, since the line segment KM=t/2+e-1,
(Vertical distance from point O to perpendicular line passing through point M) = line segment
KM) - (vertical distance from point O to straight line JQ) =
(t/2+e-1)-e=t/2-1. Point O is
Since R 2 =t+e+1, it is located on a circular arc whose radius is t+1. In other words, (straight line from point O
Vertical distance to AB) = (square of line segment MO - square of vertical distance from point O to perpendicular line passing through point M) 1/2 =
(3・t・(t+1)) 1/2 /2. Line segment KQ = (vertical distance from point O to straight line AB) = (3・t・(t+
1)) 1/2/2 .
線分JQ＝線分KJ＋線分KQ＝（３・ｔ・（ｔ＋
１））1/2となり、ｔより長いことは明らかである。 Line segment JQ = line segment KJ + line segment KQ = (3・t・(t+
1)) 1/2 , which is clearly longer than t.
また、線分DK＝3t／２より、直線部分JQの翼
の厚さが前記翼の厚さｔより厚い肉厚部分を有し
ている。 Further, from the line segment DK=3t/2, the blade thickness of the straight line portion JQ has a thick portion that is thicker than the blade thickness t.
第８図ａ，ｂ，ｃは、上述のように構成した本
発明の第２の実施例による固定スクロール翼３３
と旋回スクロール翼２５との圧縮工程を示したも
のである。第８図ｃから明らかなように、この実
施例は第１実施例と同様に、圧縮工程の最終段階
時に固定スクロール翼３３の直線部分に対して旋
回スクロール翼２５の直線部分が近接し、残存域
を皆無にし、また、吐出ポート３４の内径を翼の
厚さｔより大きくすることができる。 8a, b, and c show a fixed scroll blade 33 according to a second embodiment of the present invention configured as described above.
2 shows the compression process between the rotary scroll blade 25 and the orbiting scroll blade 25. As is clear from FIG. 8c, in this embodiment, like the first embodiment, the straight part of the orbiting scroll blade 25 approaches the straight part of the fixed scroll blade 33 during the final stage of the compression process, and the remaining Moreover, the inner diameter of the discharge port 34 can be made larger than the thickness t of the blade.
次ぎに本発明の第３の実施例によるスクロー
ル・コンプレツサにおける固定スクロール翼３３
および旋回スクロール翼２５の翼の平面形状を第
９図および第１０図を参照して説明する。 Next, a fixed scroll blade 33 in a scroll compressor according to a third embodiment of the present invention
The planar shape of the orbiting scroll blade 25 will be explained with reference to FIGS. 9 and 10.
第９図は固定スクロール翼３３を示したもので
あり、スクロール翼の厚さｔと旋回スクロールの
旋回半径ｅの和ｔ＋ｅに相当する距離ｈだけ離れ
た第１中心点Ａを中心としてR1＝ｔを半径とし
た円周角θが180度よりも小さい範囲の円弧CDを
描く。点Ｄを通り線分ABに対して垂線DEを立
てる。次に中心をＢ点に移してR2＝ｔ＋ｅを半
径とした円弧GFを描き、垂線と円弧GFをR0＝
ｅを半径として円弧EGで接続する。さらに、Ｂ
点を中心としてR3＝2t＋ｅを半径とした半円弧
CHを描く。次に中心をＡに移し、R4＝2t＋2eの
半円弧FIおよびR5＝3t＋2eを半径とした半円弧
HJを描く。次に中心をＢ点に移して、R6＝3t＋
3eを半径とした半円弧IKおよびR7＝4t＋3eを半
径とした半円弧JMを描く。そして固定スクロー
ル翼の外端は直径KMとなる半円弧KMで結ぶ。 FIG. 9 shows the fixed scroll blade 33, and R 1 = R 1 = centering on the first center point A, which is separated by a distance h corresponding to the sum t + e of the thickness t of the scroll blade and the orbiting radius e of the orbiting scroll . Draw an arc CD within a range where the circumferential angle θ is less than 180 degrees with t as the radius. Draw a perpendicular line DE through point D to line segment AB. Next, move the center to point B, draw an arc GF with radius R 2 = t + e, and draw the perpendicular and arc GF as R 0 =
Connect with an arc EG with e as the radius. Furthermore, B
Semicircular arc with radius R 3 = 2t + e centered on the point
Draw CH. Next, move the center to A and create a semicircular arc FI with R 4 = 2t + 2e and a semicircular arc with radius R 5 = 3t + 2e
Draw HJ. Next, move the center to point B, R 6 = 3t +
Draw a semicircular arc IK with a radius of 3e and a semicircular arc JM with a radius of R 7 = 4t + 3e. The outer ends of the fixed scroll blades are connected by a semicircular arc KM with a diameter KM.
次に第１０図を参照して旋回スクロール翼２５
の平面形状を説明する。 Next, referring to FIG. 10, the orbiting scroll blade 25
The planar shape of is explained.
スクロール翼の厚さｔと旋回スクロールの旋回
半径ｅの和ｔ＋ｅに相当する距離ｈだけ離れた第
１中心点O1と第２中心点O2とを設定する。 A first center point O 1 and a second center point O 2 are set apart by a distance h corresponding to the sum t+e of the thickness t of the scroll blade and the orbiting radius e of the orbiting scroll.
線分O1O2上に、固定スクロール翼３３の中心
側端部の内側の直線部分と距離２ｅ（ｅは旋回ス
クロール翼の旋回半径）離間可能な位置に垂線を
立て、点O2を中心としてR8＝ｔを半径とした角
度180°以内の円弧RJを描く。次に点Ｊより線
O1O2に対して垂線を引き、旋回スクロール翼２
５の中心側端部の内側の直線部分を形成する。こ
の垂線と線O1O2との交点をＫとする。次に中心
をO1点に移し、R9＝ｔ＋ｅを半径とした半円弧
およびR10＝2t＋ｅを半径とした半円弧RTを描
く。半径R9と前記垂線を旋回半径ｅの円弧QPで
接続する。円弧QPの中心をO3とする。 Draw a perpendicular line on the line segment O 1 O 2 at a position where it can be separated from the straight line part inside the center side end of the fixed scroll blade 33 by a distance of 2e (e is the orbiting radius of the orbiting scroll blade), and set the point O 2 as the center. As such, draw an arc RJ within an angle of 180° with R 8 =t as the radius. Next, a line from point J
Draw a perpendicular line to O 1 O 2 and draw a perpendicular line to the orbiting scroll blade 2
The inner straight part of the center side end of 5 is formed. Let the intersection of this perpendicular line and the line O 1 O 2 be K. Next, move the center to point O 1 and draw a semicircular arc with a radius of R 9 =t+e and a semicircular arc RT with a radius of R 10 =2t+e. The radius R 9 and the perpendicular line are connected by an arc QP with a turning radius e. Let the center of the arc QP be O 3 .
次いで中心を点O2に移し、R11＝2t＋2eを半径
とした半円弧SUおよびR12＝3t＋2eを半径とした
半円形TVを描く。さらに中心を点O1に移し、
R13＝3t＋3eを半径とした半円弧UWおよびR14＝
4t＋3eを半径とした半円弧VXを描き、翼の外端
の直径XWとする半円弧で接続する。 Next, move the center to point O 2 and draw a semicircular arc SU with a radius of R 11 =2t+2e and a semicircular TV with a radius of R 12 =3t+2e. Further move the center to point O 1 ,
Semicircular arc UW with radius R 13 = 3t + 3e and R 14 =
Draw a semicircular arc VX with a radius of 4t + 3e, and connect it with a semicircular arc whose radius is XW at the outer edge of the wing.
以下に旋回スクロール翼２５中心側端部が翼の
厚さｔより厚く、直線部分JQが翼の厚さｔより
長いことを証明する。 The following will prove that the center side end of the orbiting scroll blade 25 is thicker than the blade thickness t, and that the straight portion JQ is longer than the blade thickness t.
図１０において、円弧RJの中心角をθとする
と、線分KR＝ｔ＋ｔ・sin（θ−90°）＞ｔより、
翼の厚さｔより常に厚い。 In Fig. 10, if the central angle of the arc RJ is θ, then from the line segment KR=t+t・sin(θ−90°)>t,
Always thicker than the wing thickness t.
線分JK＝ｔ・cos（θ−90°）である。また、半
径ｅの円は線分JKと円弧PSとそれぞれ接するた
め、中心O3は直線JQと距離ｅ離れた位置に位置
し、点O1を中心とする半径ｔの円上に位置する。 Line segment JK=t·cos(θ−90°). Furthermore, since the circle with radius e touches the line segment JK and the arc PS, the center O3 is located at a distance e from the straight line JQ, and is located on a circle with radius t centered on point O1 .
（点O3から点O1を通る垂線までの垂直距離）＝
線分O1O2−線分O2K−（点O3から直線JQまでの
垂直距離）＝（ｔ＋ｅ）−t.sin（θ−90°）−ｅ＝ｔ
・
（１−sin（θ−90°））。 (Vertical distance from point O 3 to perpendicular line passing through point O 1 ) =
Line segment O 1 O 2 - Line segment O 2 K - (vertical distance from point O 3 to straight line JQ) = (t + e) - t.sin (θ - 90°) - e = t
・
(1-sin(θ-90°)).
（点O3から直線O1O2までの距離）＝（線分O1O3
の２乗−点Ｏから点O1を通る垂線までの垂直距
離の２乗）1/2＝ｔ・（（２−sin（θ−90°））・sin
（θ
−90°））1/2＝線分KQ。 (distance from point O 3 to straight line O 1 O 2 ) = (line segment O 1 O 3
- square of the vertical distance from point O to the perpendicular line passing through point O 1 ) 1/2 = t・((2−sin(θ−90°))・sin
(θ
−90°)) 1/2 = line segment KQ.
よつて、線分JQ＝線分JK＋線分KQ＝ｔ・cos
（θ−90°）＋ｔ・（（２−sin（θ−90°））・sin（
θ−
90°））1/2＝ｔ・（cos（θ−90°）＋（（２−sin（
θ−
90°））・sin（θ−90°））1/2≧ｔ
上記により、旋回スクロール翼２５中心側端部
の厚さは翼の厚さｔより厚く、直線部分JQが翼
の厚さｔより長いことが明らかである。上記と同
様にして、固定スクロール翼３３の中心側端部の
厚さは翼の厚さｔより厚く、直線部分JQが翼の
厚さｔより長いことも証明できる。 Therefore, line segment JQ = line segment JK + line segment KQ = t・cos
(θ−90°)+t・((2−sin(θ−90°))・sin(
θ−
90°)) 1/2 = t・(cos(θ−90°)+((2−sin(
θ−
90°))・sin(θ−90°)) 1/2 ≧t According to the above, the thickness of the center side end of the orbiting scroll blade 25 is thicker than the blade thickness t, and the straight part JQ is the blade thickness t. It is clear that it is longer. Similarly to the above, it can also be proven that the thickness of the center side end of the fixed scroll blade 33 is thicker than the blade thickness t, and that the straight portion JQ is longer than the blade thickness t.
この第３の実施例によつても、第１および第２
の実施例と同様の作用効果を有する。 Also in this third embodiment, the first and second
It has the same effect as the embodiment.
なお、上記各実施例における固定スクロール翼
３３と旋回スクロール翼２５とは固定側と可動側
を逆にしても相対的な関係は変わらず同様の作用
効果を期待できる。 Note that even if the fixed side and the movable side of the fixed scroll blade 33 and the orbiting scroll blade 25 in each of the above embodiments are reversed, the relative relationship remains unchanged and the same effects can be expected.
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、固定スクロール翼と旋回スクロール翼の中心
側端部に、２つの中心点を結ぶ線分に垂直なスク
ロール翼の翼の厚さｔより長い長さの直線部分を
設けると共に、中心側端部の厚さを翼の厚さｔよ
り厚く形成したので、吐出ポートの径をｔより大
きくでき、このことにより、吐出ポートを通過す
る圧縮ガスの圧力損失を小さくすることができ
る。
As is clear from the above description, according to the present invention, the center side end portions of the fixed scroll wing and the orbiting scroll wing have a thickness greater than the wing thickness t of the scroll wing perpendicular to the line segment connecting the two center points. In addition to providing a straight section in length, the thickness of the center end is made thicker than the thickness t of the blade, so the diameter of the discharge port can be made larger than t, which allows the compressed gas passing through the discharge port to Pressure loss can be reduced.
上記効果を得ると同時に、本発明のスクロー
ル・コンプレツサによれば、スクロール翼の中心
側端部の対向する側が前記直線部分を有し、この
直線部分が圧縮工程の最終段階で、互いに接して
圧縮の残存領域をほぼ０とすることができるの
で、圧縮室の容積を従来のものより小さくでき、
或いは従来の物に比べ高い圧縮比を得ることがで
き、圧縮効率が向上し、コンプレツサを小形化す
ることができ、或いはスクロール翼の巻き数を少
なくして摩擦損失を低減することができる。 At the same time as obtaining the above effects, according to the scroll compressor of the present invention, opposite sides of the center side end portions of the scroll blades have the straight portions, and these straight portions contact each other in the final stage of the compression process to compress the compressor. Since the residual area of the compressor can be reduced to almost 0, the volume of the compression chamber can be made smaller than that of the conventional one.
Alternatively, a higher compression ratio can be obtained compared to conventional ones, compression efficiency is improved, the compressor can be made smaller, or the number of turns of the scroll blade can be reduced to reduce friction loss.
第１図は従来のスクロール翼の形状を示した平
面図、第２図ａ，ｂ，ｃは圧縮工程の過程を示し
た説明図、第３図は本発明によるスクロール・コ
ンプレツサを示した縦断面図、第４図はオルダム
リングを示した斜視図、第５図は本発明によるス
クロール翼を示した平面図、第６図ａ，ｂ，ｃは
圧縮工程を示した説明図、第７図は本発明の他の
実施例によるスクロール翼の形状を示した平面
図、第８図ａ，ｂ，ｃは圧縮工程を示した説明
図、第９図はさらに他の実施例による固定スクロ
ール翼の形状を示した平面図、第１０図は対応す
る旋回スクロール翼の形状を示した平面図であ
る。
２２……旋回スクロール、２５……旋回スクロ
ール翼、３３……固定スクロール翼、３５……圧
縮室、３８……平面。
Fig. 1 is a plan view showing the shape of a conventional scroll blade, Fig. 2 a, b, and c are explanatory views showing the process of compression process, and Fig. 3 is a longitudinal cross-section showing the scroll compressor according to the present invention. 4 is a perspective view showing the Oldham ring, FIG. 5 is a plan view showing the scroll blade according to the present invention, FIGS. 6 a, b, and c are explanatory views showing the compression process, and FIG. A plan view showing the shape of a scroll blade according to another embodiment of the present invention, FIGS. 8a, b, and c are explanatory diagrams showing the compression process, and FIG. FIG. 10 is a plan view showing the shape of the corresponding orbiting scroll blade. 22... Orbiting scroll, 25... Orbiting scroll wing, 33... Fixed scroll wing, 35... Compression chamber, 38... Plane.
Claims (1)
相当する距離だけ離して形成された渦巻状の溝を
有する一対のスクロール翼を相対的に旋回運動可
能にかみ合せることによりスクロール翼間に形成
された圧縮室内のガスを圧縮するスクロール・コ
ンプレツサにおいて、前記スクロール翼は、翼が
互いに対向する中心側端部の内側に翼の厚さｔよ
り長い長さの直線部分を有し、かつ、この直線部
分の翼の厚さが前記翼の厚さｔより厚い肉厚部分
を有している輪郭形状を具備してなることを特徴
とするスクロール・コンプレツサ。1 Scroll blades are created by meshing a pair of scroll blades with spiral grooves formed at a distance corresponding to the sum of the blade thickness t and twice the turning radius e, t + 2e, to enable relative rotational movement. In a scroll compressor that compresses gas in a compression chamber formed between the scroll blades, the scroll blades have a straight portion having a length longer than the blade thickness t inside the center side end portions where the blades face each other, A scroll compressor characterized in that the blade has a contour shape in which the thickness of the straight portion of the blade is thicker than the thickness t of the blade.
Priority Applications (2)
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| JP57133319A JPS5923096A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Scroll compressor |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP57133319A JPS5923096A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Scroll compressor |
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| JPS5923096A JPS5923096A (en) | 1984-02-06 |
| JPH045832B2 true JPH045832B2 (en) | 1992-02-03 |
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ID=15101909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57133319A Granted JPS5923096A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Scroll compressor |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (1) | US4558997A (en) |
| JP (1) | JPS5923096A (en) |
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1983
- 1983-07-29 US US06/518,629 patent/US4558997A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| JPS5923096A (en) | 1984-02-06 |
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